(57)【要約】【課題】リンクゲインを一定に維持することができるようにしたマイクロ波−光変換システムを提供する。【解決手段】基準信号を発生する基準信号発生手段と、上記基準信号発生手段により発生された基準信号と送信対象のマイクロ波信号とを合成する合成手段と、上記合成手段により合成された信号を光信号に変換するレーザーダイオードとを有する送信手段と、上記レーザーダイオードにより変換された光信号をマイクロ波信号に変換するフォトダイオードと、上記フォトダイオードにより変換されたマイクロ波信号から基準信号を取り出して上記基準信号発生手段により発生された基準信号と比較する比較手段と、上記フォトダイオードにより変換されたマイクロ波信号から取り出した送信対象のマイクロ波信号を上記比較手段の比較結果に応じて増幅もしくは減衰する制御手段とを有する受信手段とを有する。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロ波信号を光信号に変換して送信する送信手段と、前記送信手段により送信された光信号を受信してマイクロ波信号に変換する受信手段とを有するマイクロ波−光変換システムにおいて、
基準信号を発生する基準信号発生手段と、前記基準信号発生手段により発生された基準信号と送信対象のマイクロ波信号とを合成する合成手段と、前記合成手段により合成された信号を光信号に変換するレーザーダイオードとを有する送信手段と、
前記レーザーダイオードにより変換された光信号をマイクロ波信号に変換するフォトダイオードと、前記フォトダイオードにより変換されたマイクロ波信号から基準信号を取り出して前記基準信号発生手段により発生された基準信号と比較する比較手段と、前記フォトダイオードにより変換されたマイクロ波信号から取り出した送信対象のマイクロ波信号を前記比較手段の比較結果に応じて増幅もしくは減衰する制御手段とを有する受信手段と
を有することを特徴とするマイクロ波−光変換システム。
【請求項２】
請求項１に記載のマイクロ波−光変換システムにおいて、
前記比較手段は、
前記フォトダイオードにより変換されたマイクロ波信号から取り出された基準信号を電圧に変換する検波手段と、
予め伝送路損失を考慮した受信すべき基準信号の受信電力に相当する基準電圧を生成する基準電圧生成手段と
を有し、
前記検波手段で変換された電圧と前記基準電圧生成手段により生成された基準電圧とを比較して差分を検出し、前記差分に基づいて前記制御手段を制御する
ことを特徴とするマイクロ波−光変換システム。
【請求項３】
請求項１に記載のマイクロ波−光変換システムにおいて、
前記基準信号発生手段は、送信対象のマイクロ波信号の周波数とは異なる周波数であり、かつ、固定レベルの信号を発生する
ことを特徴とするマイクロ波−光変換システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波−光変換システムに関し、さらに詳細には、レーザーダイオード（ＬＤ）を用いてマイクロ波信号を光信号に変換して伝送するマイクロ波−光変換システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、携帯電話などの移動体における基地局たる親局と子局との間における通信に用いるシステムとして、マイクロ波−光変換システムが知られている。
【０００３】
ここで、図１には、従来のマイクロ波−光変換システムを備えた親局と子局との間における通信システムが開示されている。
【０００４】
この通信システム１００は、親局１１０と、子局１２０と、親局１１０と子局１２０とを接続する光ファイバ１３０、１３２とを有して構成されている。
【０００５】
より詳細には、親局１１０は、外部から入力されたマイクロ波信号（ＲＦ）を光信号に変換して光ファイバ１３０を介して子局へ送信するＥ／Ｏ変換器よりなる送信器１１２と、光ファイバ１３２を介して受信した光信号をマイクロ波信号に変換して外部へ出力するＯ／Ｅ変換器よりなる受信器１１４とを有して構成されている。
【０００６】
また、子局１２０は、外部から入力されたマイクロ波信号を光信号に変換して光ファイバ１３２を介して親局へ送信するＥ／Ｏ変換器よりなる送信器１２２と、光ファイバ１３０を介して受信した光信号をマイクロ波信号に変換して外部へ出力するＯ／Ｅ変換器よりなる受信器１２４とを有して構成されている。
【０００７】
即ち、通信システム１００においては、一対の送信器１１２と受信器１２４とがマイクロ波−光変換システムにより構築されているとともに、一対の送信器１２２と受信器１１４とがマイクロ波−光変換システムにより構築されている。
【０００８】
ここで、送信器と受信器との間のゲインをリンクゲイン（Ｌｉｎｋ  Ｇａｉｎ）と称するものであるが、上記したＥ／Ｏ変換器よりなる送信器１１２（１２２）とＯ／Ｅ変換器よりなる受信器１２４（１１４）との間のリンク構成は図２に示すものとなるため、そのリンクゲインは、次の式により示される。
【数１】
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【０００９】
なお、図３には、図２の等価回路が示されている。また、図４（ａ）（ｂ）には、レーザーダイオード（ＬＤ）およびフォトダイオード（ＰＤ）の変換効率を示すグラフが示されており、図４（ａ）はレーザーダイオードの入力電流と出力光強度の関係を示し、図４（ｂ）はフォトダイオードの入力光強度と出力電流の関係を示している。これら、上記式においては、これら図３乃至図４（ａ）（ｂ）も合わせて参照する。
【００１０】
ところで、マイクロ波−光変換システムなどにおいて光信号の出力レベルを補正する技術としては、例えば、特許文献１として提示する特開平８−２４２０３１号公報に開示された技術がある。
【００１１】
この特開平８−２４２０３１号公報に開示された技術においては、基準信号を用いて光信号の出力レベルの補正をしていた。
【００１２】
しかしながら、こうした特開平８−２４２０３１号公報に開示された技術を、同軸型レーザーダイオードなどの温度補償機能を持たないレーザーダイオードを用いたマイクロ波−光変換システムにおける出力レベルの補正を行う場合に用いた際には、温度の変動によってスロ一プ効率が変動しリンクゲインが変動してしまうという問題点があった。
【特許文献１】特開平８−２４２０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記したような従来の技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、リンクゲインを一定に維持することができるようにしたマイクロ波−光変換システムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明によるマイクロ波−光変換システムは、送信部において、送信対象である入力されたマイクロ波信号に基準信号を合成した後にレーザーダイオードを用いて光信号に変換して受信部へ送信し、当該受信部において、受信した光信号をマイクロ波信号に戻した後に当該マイクロ波信号から基準信号を取り出して元の基準信号と比較し、当該比較結果に応じて基準信号が取り出された後のマイクロ波信号を増幅もしくは減衰するようにしたものである。
【００１５】
従って、本発明によるマイクロ波−光変換システムによれば、温度変動に伴うリンクゲインの変動を正確に検知して、リンクゲインの変動を抑止してリンクゲインを一定に維持することができるようになる。
【００１６】
つまり、本発明によるマイクロ波−光変換システムは、温度変動によるリンクゲインの変動を補正することができるため、環境温度に配慮することなく使用することができるようになる。
【００１７】
即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明は、マイクロ波信号を光信号に変換して送信する送信手段と、上記送信手段により送信された光信号を受信してマイクロ波信号に変換する受信手段とを有するマイクロ波−光変換システムにおいて、基準信号を発生する基準信号発生手段と、上記基準信号発生手段により発生された基準信号と送信対象のマイクロ波信号とを合成する合成手段と、上記合成手段により合成された信号を光信号に変換するレーザーダイオードとを有する送信手段と、上記レーザーダイオードにより変換された光信号をマイクロ波信号に変換するフォトダイオードと、上記フォトダイオードにより変換されたマイクロ波信号から基準信号を取り出して上記基準信号発生手段により発生された基準信号と比較する比較手段と、上記フォトダイオードにより変換されたマイクロ波信号から取り出した送信対象のマイクロ波信号を上記比較手段の比較結果に応じて増幅もしくは減衰する制御手段とを有する受信手段とを有するようにしたものである。
【００１８】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、上記比較手段は、上記フォトダイオードにより変換されたマイクロ波信号から取り出された基準信号を電圧に変換する検波手段と、予め伝送路損失を考慮した受信すべき基準信号の受信電力に相当する基準電圧を生成する基準電圧生成手段とを有し、上記検波手段で変換された電圧と上記基準電圧生成手段により生成された基準電圧とを比較して差分を検出し、上記差分に基づいて上記制御手段を制御するようにしたものである。
【００１９】
また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、上記基準信号発生手段は、送信対象のマイクロ波信号の周波数とは異なる周波数であり、かつ、固定レベルの信号を発生するようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、以上説明したように構成されているので、リンクゲインを一定に維持することができるようになるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付の図面に基づいて、本発明によるマイクロ波−光変換システムの実施の形態の一例について説明する。
【００２２】
図５には、本発明によるマイクロ波−光変換システムの実施の形態の一例の回路構成説明図が示されている。
【００２３】
このマイクロ波−光変換システム１０は、外部から入力されたマイクロ波信号（ＲＦ）を光信号に変換して光ファイバ３０を介して送信するＥ／Ｏ変換器よりなる送信器２０と、光ファイバ３０を介して受信した光信号をマイクロ波信号に変換して外部へ出力するＯ／Ｅ変換器よりなる受信器４０とを有して構成されている。
【００２４】
ここで、送信器２０は、基準信号を発生する基準信号発生部２２と、基準信号発生部２２により発生された基準信号と外部から入力されたマイクロ波信号（以下、「入力マイクロ波信号」と称する。）とを合成する合成部２４と、合成部２４により合成された信号（以下、「合成信号」と称する。）を光信号に変換して光ファイバ２０へ出力するレーザーダイオード（ＬＤ）としての同軸型レーザーダイオード２６とを有して構成されている。
【００２５】
一方、受信器４０は、光ファイバ３０を介して受信した光信号をマイクロ波信号に変換するフォトダイオード（ＰＤ）４２と、フォトダイオード４２により変換されたマイクロ波信号を２つのルートに分配する分配部４４と、分配部４４により分配された一方のルートのマイクロ波信号を入力して当該マイクロ波信号を構成する基準信号のみを通過するバンド・パス・フィルタ４６と、バンド・パス・フィルタ４６を通過した基準信号を電圧に変換する検波部４８と、基準電圧として予め伝送路損失を考慮した受信すべき基準信号の受信電力に相当する電圧を生成する基準電圧部５０と、検波部４８で基準信号を変換した電圧と基準電圧部５０により生成された基準電圧とを比較して差分を検出し該差分に基づいてコントロール電圧を出力する比較部５２と、分配部４４により分配された他方のルートのマイクロ波信号を入力して当該マイクロ波信号を構成する入力マイクロ波信号のみを通過するバンド・パス・フィルタ５４と、比較部５２から出力されたコントロール電圧に基づいてバンド・パス・フィルタ５４を通過した入力マイクロ波信号を補正して該補正された入力マイクロ波信号を出力する制御部５６とを有して構成されている。
【００２６】
そして、光ファイバ３０は、送信器２０の同軸型レーザーダイオード２６と受信器４０のフォトダイオード４２とを接続している。
【００２７】
以上の構成において、送信器２０へ外部からマイクロ波信号を入力すると、その入力されたマイクロ波信号たる入力マイクロ波信号は、合成部２４において基準信号発生部２２で生成された基準信号と合成される。
【００２８】
この合成部２４において合成された信号たる合成信号は、同軸型レーザーダイオード２６において光信号に変換されて光ファイバー３０へ出力される。
【００２９】
それから、光ファイバー３０を伝送した光信号は、受信器４０のフォトダイオード４２に入力され、フォトダイオード４２においてマイクロ波信号に変換される。
【００３０】
こうして、フォトダイオード４２で変換されたマイクロ波信号は、分配部４４において２つのルートに分配される。
【００３１】
ここで、分配部４４において分配された一方のルートのマイクロ波信号は、バンド・パス・フィルタ４６に入力されて当該マイクロ波信号から基準信号のみが分離され、分離された基準信号は、検波部４８において電圧に変換される。
【００３２】
一方、基準電圧部５０は、予め伝送路損失を考慮した受信すべき基準信号の受信電力に相当する電圧を生成する。
【００３３】
そして、比較部５２は、検波部４８で基準信号を変換した電圧と基準電圧部５０により生成された基準電圧とを比較して、温度の変動などにより発生する両者の差分を検出する。さらに、比較部５２は、当該検出結果から補正係数を求めて、制御部５６に対してコントロール電圧を供給する。
【００３４】
分配部４４において分配された他方のルートのマイクロ波信号は、バンド・パス・フィルタ５４に入力されて当該マイクロ波信号から入力マイクロ波信号のみが分離され、分離された入力マイクロ波号は制御部５６へ供給される。
【００３５】
制御部５６は、コントロール電圧に基づいて入力マイクロ波信号を増幅あるいは減哀する補正を行い、このマイクロ波−光変換システム１０全体でのゲインたるリンクゲインを一定に制御して、該補正された入力マイクロ波信号を出力する。
【００３６】
従って、このマイクロ波−光変換システム１０によれば、温度変動に伴うリンクゲインの変動を正確に検知して、リンクゲインの変動を抑止してリンクゲインを一定に維持することができ、また、このように温度変動によるリンクゲインの変動を補正することができるため、環境温度に配慮することなく使用することができる。
【００３７】
また、マイクロ波−光変換システム１０によれば、光ファイバ３０の全長を長くすることにより、光ファイバ３０の伝送損失が増加しても、リンクゲインを一定に保つことができるようになる。
【００３８】
さらに、マイクロ波−光変換システム１０によれば、基準信号発生部２２において入力マイクロ波信号の周波数とは異なる周波数であって固定レベルの信号を発生することにより、入力マイクロ波信号の特性に影響することなく、リンクゲインの補正をすることができる。
【００３９】
なお、上記した実施の形態においては、レーザーダイオードとして同軸型レーザーダイオードを用いた場合について説明したが、レーザーダイオードは同軸型レーザーダイオードに限られるものではなく、バタフライ型レーザーダイオードを用いてもよい。レーザーダイオードとしてバタフライ型レーザーダイオードを用いる場合には、ペルチェ素子などによる温度補償機能を持たないものに対して本発明は有効である。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、携帯電話などの移動体における基地局たる親局と子局との間における通信システムに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、従来のマイクロ波−光変換システムを備えた親局と子局との間における通信システムの回路構成説明図である。
【図２】図２は、Ｅ／Ｏ変換器よりなる送信器とＯ／Ｅ変換器よりなる受信器との間のリンク構成を示す回路構成説明図である。
【図３】図３は、図２の等価回路である。
【図４】図４は、レーザーダイオード（ＬＤ）およびフォトダイオード（ＰＤ）の変換効率を示すグラフであり、（ａ）はレーザーダイオードの入力電流と出力光強度の関係を示し、（ｂ）はフォトダイオードの入力光強度と出力電流の関係を示す。
【図５】図５は、本発明によるマイクロ波−光変換システムの実施の形態の一例の回路構成説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０      マイクロ波−光変換システム
２０      送信器
２２      基準信号発生部
２４      合成部
２６      同軸型レーザーダイオード
３０      光ファイバ
４０      受信器
４２      フォトダイオード
４４      分配部
４６      バンド・パス・フィルタ
４８      検波部
５０      基準電圧部
５２      比較部
５４      バンド・パス・フィルタ
５６      制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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